浅谈地铁盾构隧道内整体道床下渗漏水整治

浅谈地铁盾构隧道内整体道床下渗漏水整治

姜海波

哈尔滨地铁集团有限公司，黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：随着城市轨道交通运营里程的不断增加，城市地下工程结构漏水问题越来越多，漏水不仅影响结构的耐久性，还会损坏隧道内的设备，危及行车安全。目前，盾构段车站主体结构、明挖、暗挖及整个道床上部的封堵技术较为成熟，但对于明挖、暗挖及盾构段整个道床下部的封堵，由于整个道床的交通安全，采用普通方法无法轻易进行封堵。

关键词：地铁；盾构隧道；整体道床；下部；渗漏水；整治

1引言

地铁1号线全部为地下线，整体道床，隧道结构形式有暗挖、明挖和盾构隧道，盾构隧道占比90%左右，盾构隧道漏水涉及盾构管片制造、防水材料质量及施工状况等多方面因素，管片接缝为主要渗漏水隐患处，处于整体道床上部的渗漏水点，容易确定位置并制定专项方案开展堵漏，位于整体道床下部的漏水点不易确定，轻易注浆堵漏将会影响整体道床平顺性，危及行车安全。为此，本文就某地铁针对盾构隧道内整体道床下部渗漏水整治的实际做法，总结阐述运营线路针对此类渗漏水的整治及施工组织，以供参考。

2工程概况

区间风井上行线为YCK10+900.00～YCK12+028.097，长1128.097m。区间隧道左线右线间距约9m。区间隧道最大纵坡坡度27‰，隧道埋深为10.4～40.4m，该处埋深约35m左右，最小平面曲线半径450m。

区间衬砌环均为双面楔形通用环，衬砌环由1块封顶块（F）、2块邻接块（L1、L2）、3块标准块（B1、B2、B3）组成。管片纵向接头为16处，按22.5°等角度布置。管片外径6200mm，内径5500mm，厚度350mm，环宽1.2m；管片纵向连接螺栓数量16根M30螺栓，环向连接螺杆数量12根M30螺栓。

3工程及水文地质

此段风井区间隧道穿越地层大部分为全端面卵石层，始发段隧道穿越地层为卵石层和卵石层复合层。此段工程赋存一层地下水，地下水类型为潜水。水位标高为1522.17～1534.10m，水位埋深为3.12～11.65m，该层地下水分布较为连续，地下水位由北东向南西缓慢降低，主要接受大气降水、地表水入渗以及黄河水补给，以径流与地下越流方式排泄。抗浮水位标高为1529.50～1541.00m，防渗水为标高为1527.50～1539.00m。

4漏水点位置及原因分析

4.1漏水点位置

该漏点在本区间上行K11+060处（805~806环），距离中间风井156m。道床两侧排水沟均有漏水，右侧排水沟漏水较大，出现小型涌水现象；左侧有明水。

4.2漏水原因分析

因流水口在道床边，无法确定具体漏水根源，根据几次堵漏情况，漏水量大、水压力大，注浆液发泡时间长，道床两边互通，浆液未及时反应被冲走。注浆效果不明显。分析其漏水原因有以下几种：①管片质量达不到防水标准，或存在贯通裂缝。②管片止水条粘贴不牢固，使管片与止水条间有间隙。③管片在吊装、运输过程中发生碰撞，将管片止水条撞坏，使止水条达不到止水效果，管片破损开裂。

根据现场勘查分析，初步判断漏水口在道床下管片与管片的拼缝处，且靠近道床边右侧。

4.3堵漏方案制定

漏水问题初次发现表现为道床两侧排水沟裂缝有明显漏水情况，水量较大，现场判断应为结构漏水，但不能明确漏水水源具体位置，随即进行了四次堵漏，采用聚氨酯环氧树脂材料，效果不明显。

为了更好、更有效地解决漏水问题，经讨论研究决定改变注浆方案，改用双浆液注浆堵漏方案，针对隧道出现较大的明流漏水采用注浆的方法进行堵漏，注浆浆液采用水泥浆与水玻璃双液注浆。水泥采用P.C42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1∶1，水玻璃采用35Be′水玻璃。

水泥、水玻璃双浆液试验成果表明，水泥、水玻璃双浆液的凝结时间呈以下规律：①水玻璃模数较大时，SiO2含量高，凝结时间短，结石强度高；水玻璃模数较小时，SiO2含量低，凝结时间相对较长，结石强度较低。②其他条件相同时，随水泥浆浓度的增加，凝结时间缩短。③其他条件相同，水玻璃浓度为30°～50°Be′时，水玻璃浓度减小，凝结时间缩短。④其他条件相同时，水玻璃与水泥的体积比在0．3：1～1：1范围内时，水玻璃用量较少，凝结时间较短。

水泥浆：水玻璃（体积比）=1：0.3时，凝结时间较短，为30S左右；水泥浆：水玻璃（体积比）=1：0.5时，凝结时间稍长，为50S左右。具体操作可根据实际情况适当调整。水泥浆与水玻璃比例相同情况下，随着水灰比的减小，抗压强度增大。注浆压力控制在0.6MP范围内，注浆要饱满。

5漏水整治

5.1设备、人员、材料进场

按照既有线运营施工管理和施工时间要求，提前2天利用区间风井通道将设备、施工材料、设备材料运输至指定地点，且须对物料及机具进行完整包装覆盖，做好沿途设施设备的成品保护。注浆材料主要为水泥和水玻璃，设备主要为注浆机、注浆管、搅拌罐、电缆线等。

堵漏前做好施工人员施工前的技术、安全等的交底，熟悉施工现场，确保在一定时间内顺利进行，完成施工任务，同时要做好施工现场的清理工作。

5.2堵漏计划及配合

堵漏计划为6天时间，2天是转运材料时间，2天堵漏时间，2天为堵漏后观察时间，根据运营时间和施工请点时间，施工时间在00:00至04:30，由于从车站进入将增加进出隧道路程时间、施工准备时间，缩短实际施工时间，按照“双施工负责人证”的方式，由一人负责请点/销点，一人负责现场管理，从中间风井进入现场，减少区间往返2公里时间，两人联控，保证整治施工有充裕时间。

因注浆过程中，注浆液会随水流进集水井，运营给排水专业人员配合打开中间风井集水井泵房，随时观察水泵运转情况。

5.3现场整治

现场堵漏整治施工顺序如下：①在漏水口2环至4环管片注浆孔处预埋注浆接头阀，用快速凝水泥封堵空隙,封堵要密实，确保注浆时不漏浆。先从4环处开始注浆，由远到近，其他两个备用；②打开球阀，用长钻头打穿注浆孔，待钻孔有水流出后，快速抽出钻头，关闭球阀；③安装注浆三通接头，连接注浆管，开始试压注浆，边注浆边观察注浆压力；④注浆施工严格按照工艺流程图；⑤注浆系统采用SHB型柱塞式双缸双液灰浆泵，两个活塞分别注水泥浆和水玻璃或同时注水泥浆。

6应急计划

6.1钻井过程中喷水风险的预防和处理

如果发生分段钻进造成的喷水，应在钻进时将事先准备好的防喷桶盖上，施工人员应及时关闭球阀。

6.2管片上浮和路基起拱的风险预防和处理

首先开始试压注浆，严格控制注浆压力和注浆量，提高注浆质量，禁止堵塞喷嘴，保证水流畅通，管片后不会有注浆压力积累，不会影响管片路基的起伏或起拱。浆液初凝时间较短，抗剪强度较高，采用注浆在漏水处周围形成抱箍，使隧道纵向形成间歇性止水隔离带，减缓和限制管片上浮，加强隧道监测频率。

6.3加强监控和测量

施工期间，必须时刻保持管片上浮和路基的监测测量，并安排结构监测单位对施工范围进行实时监测，确保注浆时管片不能上浮，路基正常，不会影响第二天地铁的正常运营，注浆结束后要进行连续观测，确保注浆效果，彻底封堵渗漏。

6.4加强排水沟和集水井的观测

灌浆过程中，灌浆液随流水井、排水沟流入沉沙井、集水井，造成堵塞，随时观察水泵运行情况，在排水沟、泵房入口处，派专人观察泥浆随流水溢出情况，一旦泥浆在排水沟内结束，立即清理干净，用编织袋包装，取出隧道。

7结论

通过以上制定的整治方法和机制，整治工作在预期施工规划期内顺利完成，经过一年的观测，该漏水点无漏水现象，结构变形和道床整体轨迹未发生变化，很好地保证了既有铁路行车安全。地铁隧道结构防水必须采取“预防为主，标本兼治”的原则，在施工阶段控制管片拼装和防水施工质量，既要寻求短期效果，又要在施工交接前完成全线渗漏水的处理，以体现“地铁施工即运营”的理念。以上建议仅供参考，如有错误请谅解。

参考文献

【1】GB50157.地铁设计规范[S].

【2】GB50299.地下铁道工程施工及验收规范[S].

【3】GB50108.地下工程防水技术规范[S].